СВОЙСТВА ПОЧВЫ

профессор

Профессор Никодим Качинский

Смотрите также:

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

докучаев

геология

Черви и почвообразование

дождевые черви

Дождевые черви

Вернадский. Биосфера

биосфера

Геохимия - химия земли

Минералогия

минералы

Земледелие. Агрохимия почвы

Справочник агронома

Удобрения

Происхождение растений

растения

биология

зелёные растения

Биографии биологов, почвоведов

Биографии почвоведов

Эволюция

О структуре почвы

Все свойства почвы, важные для развития сельскохозяйственных растений, получают наилучшее выражение в структурных почвах, которые содержат в себе одновременно воду и воздух. Вода помещается внутри комочков и на стыках между ними, а воздух — в крупных пустотах между комочками, по их поверхности и отчасти внутри комочков — в крупных каналах и порах (см. 47). Структурная почва имеет хорошие тепловые свойства.

В ней благоприятно развиваются полезные для растении микроорганизмы. Минеральная часть в такой почве легче выветривается и освобождает питательные вещества, нужные для растений. В ней на поверхности комочков лучше разлагаются растительные и животные остатки, а внутренняя, менее проветриваемая часть комочков является «лабораторией», где накапливается высококачественный нейтральный («сладкий») перегной. В конечном счете структурная почва всегда дает более высокий урожай сельскохозяйственных растений. Поэтому справедливо выражение: культурная почва (суглинистая и глинистая) — это структурная почва.

Но не во всякой почве от природы бывает хорошая структура. Часто приходится упорно работать, чтобы получить структурную пашню. На всех почвах созданию структуры помогает искусственное увеличение в ней перегноя, а также насыщение почвы кальцием. Для последней цели на кислых почвах применяется известь, на щелочных (например, на солонцах) — гипс или заменители извести и гипса.

Нужно унавоживать почвы, вводить в севооборот однолетние и многолетние злаковые и бобовые травы, а на песках — люпин и О 10 20 30 40 50 60 сераделлу. Бобовые травы обогащают почву кальцием и азотом, а все травы — бобовые и злаковые — при условии обильного их урожая обогащают ее перегноем, так как имеют корневую систему, в несколько раз бблыпую, чем овес, рожь, пшеница и другие полевые и огородные растения.

Кроме того, хорошо развитые травы густой сетью своих корней расчленяют почву на зернышки и комочки значительно сильнее, нежели зерновые или овощные культуры, обладающие слабой корневой системой. При введении трав в севообороты нельзя ограничиваться общеизвестным шаблоном. Необходимо испытывать и смелее вводить в травосмеси севооборотов новые культуры. Например, в нечерноземной зоне большого внимания наряду с клевером и тимофеевкой заслуживают райграсы, овсяницы, ежа сборная; в сухих степях наряду с люцерной и житняком — донник, нут и суданка, во влажных субтропиках — люпин, конский боб, лядвенец рогатый и т. п.

Серьезное внимание нужно уделять и своевременной обработке почвы. При распашке сухой почвы мы разрушаем, распыляем структуру; при распашке переувлажненных почв давим структуру, смазываем ее. По возможности нужно стремиться вспахивать оптимально увлажненную почву, когда она не смазывается и не прилипает к орудиям обработки; при этом условии получается лучшая по качеству структурная почва.

Опыт использования полимеров для оструктуривания почвы.

Как видно из сказанного, в настоящее время основные методы оструктуривания почв — обработка, введение севооборотов с травами, внесение органических и минеральных удобрений, известкование кислых почв, гипсование солонцов или применение заменителей извести и гипса. Правильное систематическое использование этих приемов окультуривает и оструктуривает почвы и в конечном счете повышает их плодородие.

Быстро улучшить структуру пахотного слоя можно культурно обработав ее при оптимальной влажности. Однако если в исходной почве уже до обработки нет прочных, водопрочных и пористых агрегатов, то улучшить ее физическое состояние за счет обработки удается ненадолго. Взрыхленная пашня быстро садится, а в случае ливневого дождя или полива обесструктуривается. Комки и зерна ее размываются водой, почва покрывается вредоносной коркой.

Значительно более фундаментальное оструктуривание почвы достигается в результате возделывания в севообороте трав, особенно многолетних. Созданная под травами (при высоком их урожае и хорошо развитой корневой массе) структура сохраняется несколько лет и лишь постепенно (через 4—5 лет) утрачивается под пропашнымй и особенно злаковыми зерновыми культурами. Казалось бы, этот метод вполне удовлетворяет сельскохозяйственное производство. Однако это не так. Существенное острук- туривание почв, например подзолистых, достигается под травами (смесь клевера красного с тимофеевкой) лишь в результате двухлетнего их использования, а максимум оструктуривающего действия более сложной травосмеси в пастбищных севооборотах (4—5-компонентной) отмечается через 4—5 лет произрастания трав. Таким образом, срок, необходимый для оструктуривания почв в травопольном севообороте, составляет примерно половину того времени, на которое в последующем продлится эффект оструктуривания. Результат весьма скромный. Поэтому естественны поиски более быстрых и более эффективных методов улучшения физических свойств почвы путем внесения в нее каких-либо мелиорирующих веществ.

Первую попытку приготовить искусственный клей для оструктуривания почвы сделали К. Фадеев и В. Р. Вильяме в конце XIX в. Они получили аммиачную гумусовую вытяжку из северного чернозема и использовали ее в опыте для оструктуривания смеси воробьевского третичного песка и илистой фракции из гжельской глины. Аналогичную попытку делали С. Оден (1915) и затем Н. И. Сав- винов (1936), получая щелочную вытяжку из торфа.

С 1932 по 1936 г. обширные исследования в области искусственного оструктуривания почв были проведены под руководством академика А. Ф. Иоффе в Ленинграде, в Физико-агрономическом институте. Аналогичные работы позже выполнялись в США и других зарубежных странах. Были предложены различные клеи для оструктуривания почв (торфяный клей, вискоза и др.). Однако первые опыты в этом отношении оказались малоудачными. Предложенные клеи-цементы оструктуривали почву лишь на короткий срок (на год-два), а количество их для оструктуривания требовалось большое (десятки тонн на гектар). Поэтому в практику сельского хозяйства эти препараты не вошли.

Новое направление в решении этого вопроса определилось в два последних десятилетия, когда для оструктуривания почв были использованы полимеры, получившие собирательное название крилиумов.

Крилиумы — это в основном производные трех органических кислот: акриловой, метакриловой и малеиновой.

Молекулы (первичные частицы) этих кислот и их производные обладают способностью, взаимодействуя между собой, образовывать цепочки (полимеры), в которые входят тысячи и даже миллионы отдельных простых молекул. Вещества эти растворимы в воде. Если их внести в почву порошком, тщательно перемешать с почвой и потом смочить ее водой, полимеры пропитают промоченный слой1. Взаимодействуя с почвенными частицами, они начнут свертываться, затвердевать и, словно цемент, скрепят почвенные частицы. В это время нужно выждать, пока почва подсохнет до оптимальной влажности, и разрыхлить ее так, чтобы создать структуру нужных размеров и оптимальной порозности (комковато-зернистую). При подсыхании почвы ее комки и зерна приобретут механическую прочность и водопрочность. Они будут устойчивы против распыления при обработке и против рас- плывания при дождях или поливах. Так в несколько дней можно оструктурить почву, которая при правильной ее обработке в последующем сохраняется 5—6 лет.

К настоящему времени в ряде стран предложены различные препараты полимеров, при испытаниях показавшие себя хорошими структурообразователями; например в США — препараты «Гипан», «Сепаран» и другие, в ГДР — «Вердикунк АН», в СССР — несколько препаратов, из которых наибольшей оструктуривающей способностью обладает полимер «К-4», предложенный лабораторией коллоидной химии Академии наук Узбекской ССР (53).

Использование полимеров для оструктуривания почв пока в сельскохозяйственном производстве весьма ограничено. Причина этого — высокая стоимость полимеров, необходимых сельскому хозяйству. Нужен специальный завод, изготавливающий их для целей сельского хозяйства. Когда препараты крилиумов будут изготавливаться не сотнями килограммов, а миллионами тонн, цена их снизится во много раз. Следует помнить, что крилиумы можно широко использовать для борьбы с водной и ветровой эрозией почв, для закрепления днищ и откосов на каналах, для борьбы с пылимостью на аэродромах и стадионах и в других целях.

Крилиумы нужно готовить гумусоподобными. Ведь гумусовые кислоты, особенно гуминовая и ульминовая, сами являются природными полимерами, чем и объясняется их высокая оструктуривающая роль в почве.

Кроме того, синтезируя крилиумы, нужно заботиться не только об оструктуривающей их роли, но и обеспечить им удобрительные качества. Названные полимерные препараты являются длительно действующими азотными удобрениями. Помимо этого, при синтезе необходимо вводить в них калий и фосфор. Соблюдая эти условия и внося полимеры в почву, мы будем не только оструктуривать ее, но и обеспечим полным удобрением — азотом, калием, фосфором.

Но пока крилиумы в широком масштабе для сельского хозяйства недоступны, нужно оструктуривать почву всеми другими, ранее описанными способами: культурная обработка почвы, использование травопольных севооборотов и др. Нужно всегда помнить, что структурная пашня на суглинистых и глинистых почвах — показатель культурности поля. Структурность почвы повышает урожай и делает его устойчивым.